某兴趣小组对鸡蛋壳的主要成分和含量进行了探究.I.定性探究实验一:探究

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某兴趣小组对鸡蛋壳的主要成分和含量进行了探究.
I.定性探究
实验一:探究鸡蛋壳的主要成分
【查阅资料】鸡蛋壳中含钙元素.
【实验步骤和现象】取一些鸡蛋壳予一支洁净的试管中,加入过量稀盐酸,产生无色无气味的气体,将该气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊.
【结论】
写出该气体通入澄清石灰水中的化学反应方程式___
实验二:做无壳鸡蛋
【实验步骤和现象】如图所示:将一个新鲜鸡蛋放入水中,鸡蛋沉入水底.加入量浓盐酸后,鸡蛋会出现上浮、下沉、再上浮、再下沉的现象,反复多次.最后变成无壳鸡蛋.
【解释与交流】用化学和物理知识解释鸡蛋上浮、下沉多次的原因___
Ⅱ.定量探究
化学兴趣小组为了测定鸡蛋壳中主要成分的含量(其它成分不溶于水也不与酸反应)做如下实验.取用2.00g鸡蛋壳样品,把20.00g稀盐酸分4次加入样品中,充分反应后过滤,取滤渣,洗涤、干燥、称量,得实验数据如下:

    稀盐酸的用量    剩余固体的质量

    第一次加入5.00g    1.50g

    第二次加入5.00g    1.00g

    第三次加入5.00g    0.50g

    第四次加入5.00g    0.30g

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(1)从以上数据可知,这四次实验中,第___次样品中主要成分已完全反应.
(2)求鸡蛋壳中主要成分的含量和所用稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程).
(3)在上述实验所得滤液中加30.00g水,加入___g氢氧化钙能使溶液pH等于7.此时,所得溶液的溶质质量分数为___.
(4)用36.5%的浓盐酸配制20.00g上述稀盐酸需加水的体积为___ (保留一位小数).

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  • 【结论】
    根据鸡蛋壳中“加入过量稀盐酸,产生无色无气味的气体,将该气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊”,则推测该气体通入澄清石灰水中的化学反应方程式为Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;
    【解释与交流】因为化学知识“鸡蛋壳和盐酸反应生成的二氧化碳气泡附在鸡蛋壳表面”和物理知识“浮力大于重力,使鸡蛋上浮,鸡蛋到液面后,气泡破灭,重力大于浮力,鸡蛋又下沉”,故可解释鸡蛋上浮、下沉多次的原因为:鸡蛋壳和盐酸反应生成的二氧化碳气泡附在鸡蛋壳表面,浮力大于重力,使鸡蛋上浮,鸡蛋到液面后,气泡破灭,重力大于浮力,鸡蛋又下沉.这样反复上下移动.
    Ⅱ.(1)根据表格中的实验数据,推测四次实验中,第四次样品中主要成分已完全反应;
    (2)鸡蛋壳中碳酸钙的质量为2.00g-0.30g=1.70g,则鸡蛋壳中碳酸钙的含量为1.70g2.00g×100%=85%.
    第一次反应消耗碳酸钙的质量为2.00g-1.50g=0.50g,
    设第一次反应消耗的稀盐酸的溶质的质量为x.
    CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,
    100    73            
    0.50g   x            
    10073=0.50gx,解得x=0.365g
    故所用稀盐酸的溶质质量分数为0.365g5.00g×100%=7.3%;
    (3)因为鸡蛋壳中碳酸钙的质量为2.00g-0.30g=1.70g,则设消耗氯化氢的质量为x,生成二氧化碳的质量为y,生成氯化钙的质量为z.
    CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,
    100    73   111       44
    1.70g   x    z        y
    10073=1.70gx10044=1.70gy100111=1.70gz,解得x=1.24g,y=0.748g,z=1.887g
    故剩余氯化氢的质量为20.00g×7.3%-1.24g=0.22g,生成二氧化碳的质量为0.748g,生成氯化钙的质量为1.887g.
    设中和0.22g氯化氢,需要氢氧化钙的质量为y,生成生成氯化钙的质量为n.
    Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O,
       74     73    111
       y     0.22g   n
    7473=y0.22g73111=0.22gn,解得y≈0.22g,n≈0.335g
    则所得氯化钙溶液的溶质质量分数1.887g+0.335g20.00g+1.70g+30.00g-0.748g×100%≈4.4%.
    (4)设需要36.5%的浓盐酸的质量为w,
    则w×36.5%=7.3%×20.00g,解得w=4g,
    用36.5%的浓盐酸配制20.00g上述稀盐酸需加水的质量为:20.00g-4g=16g,故需加水的体积为16.0mL.
    故答案为:
    【结论】Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2
    实验二:【解释与交流】鸡蛋壳和盐酸反应生成的二氧化碳气泡附在鸡蛋壳表面,浮力大于重力,使鸡蛋上浮,鸡蛋到液面后,气泡破灭,重力大于浮力,鸡蛋又下沉.这样反复上下移动
    (1)四;(2)7.3%;(3)0.22;4.4%;(4)16.0mL